2022 CES安波福基于智能汽车架构推出一系列创新技术

作者:汽车大观 时间:2022-01-07 浏览量:17174

  2022年国际消费类电子产品展览会(CES)于当地时间1月5日在美国拉斯维加斯举行,众多企业纷纷展示汽车新技术。

  此次CES展上,安波福推出了一系列基于SVATM的开发成果。尤其是电源数据中心(PDC)、车辆中央控制器(CVC)等区域控制器,使SVATM已经可以全面运行,支持软件定义汽车的实现。

  智能汽车架构(SVATM)是一个可升级的开放式整车架构平台,它可降低总拥车成本,促进功能丰富、高度自动化的汽车实现量产。它并非一个单一的产品,而是一个分层架构,其所包含的逻辑结构块可进行灵活扩展,实现软件定义汽车。它为汽车软件创新提供了平台,极大地简化了整车架构,不同的应用程序可互相结合。在SVATM架构下,新功能的开发及升级变得更加简便高效,提高了汽车的生命周期管理,并使OEM能够自主定义其希望提供的用户体验功能。

  SVATM应用:优化的硬件解决方案

  从安波福展示中,我们看到SVATM非常易于扩展,可应用于从入门级/紧凑型车型(通常I/O更少)到具备自动驾驶功能的L4级车型。

  区域控制器被视为推动汽车架构向SVATM进化的下一个逻辑步骤。

  安波福展示的SVATM架构中有两个区域控制器,它们也被称为电源数据中心(PowerData Center,PDC),分别位于车身前侧和后侧。PDC将车辆周围的传感器和执行器的输入/输出(I/O)从算力(负责进行处理的OSP、CVC等)中抽离出来。此外,它还通过基于服务的标准化API消除设备层对计算层的依赖,进而显著简化硬件的互换性。

  区域控制器的数量因车辆要求和复杂程度而异,在与客户的实际合作中,安波福发现三个PDC的配置通常是最优方法。

  区域控制器是多个ECU的逻辑集中点,有助于减少成本和重量。安波福在为某OEM进行的研究中发现,区域控制器可整合九个ECU,同时节省数百条独立电线的使用——从而令车辆的重量减少8.5公斤。每减少一点重量,就意味着二氧化碳排放量的降低以及电动汽车续航能力的提升。

  此外,由于区域控制器将车辆的电气基础设施划分为更易于管理的多个部分,线束组装更易实现自动化。

  此外,通过SVATM,供应商可以为整车厂定制个性化的ADAS、信息娱乐、智能座舱等汽车功能。不仅如此,安波福还提供标准化接口的开放式平台及开发工具包,使整车厂或第三方开发商可在此基础上进一步定义开发个性化的设置及功能。

  安波福推出中央车辆控制器(CVC)

  安波福此次展出的亮点产品之一是中央车辆控制器,简称CVC。它是安波福最新推出的一套系统。作为SVATM架构的关键组成部分,它负责将软件代码转化为物理动作。

  作为所有数据通信的路由器,CVC将车辆中的各种设备进行实时连接,处理网络流量的排序及信息调度。

  CVC是所有高级汽车架构的关键部件,尤其适合Zonal架构(分区架构)。在这种应用场景中,CVC是区域主控,负责协调车辆中所有区域控制器的操作。PDC仍保留I/O,但大部分车身控制功能均位于CVC内。

  事实上,CVC可集成电源和车身控制器、驱动和底盘控制器、数据网络路由器、网关、防火墙、区域主控和数据存储中心等所有功能。也就是说,它可以执行所有这些功能。

  CVC还负责管理时间同步,这一功能决定了车内多个系统能否有效地协同工作。通过在CVC中定义网络,可去除为其他设备配置的昂贵的路由器硬件,从而进一步降低整车成本。以管理转向灯为例,当某个应用程序需要打开左侧灯时,CVC选择特定的区域控制器进行通信以发送闪烁信号,同时管理着所有区域控制器的计时情况,并且将这些细节隔离在应用程序之外。而在混合性网络中,这种方式可确保雷达数据等更关键的流量得到及时传输。

  突破瓶颈:安波福推出“持续交付”全新开发方式

  当前,传统汽车开发方式已成为技术创新的一个主要瓶颈。

  对汽车系统开发来说,实时响应是一个关键的考量因素,它不仅关系到汽车的安全性,也关系到用户感受。

  因此,一般来说,工程师们传需要在硬件上测试相应的软件,以保证软件的运行不会因为运行环境的改变而受到影响,因此测试所需的时间也因要装配相应的硬件而延长。要知道,一套软件的运行往往涉及到多个硬件,且这些硬件往往来自不同的生产商。因此,为了测试一套软件,工程师们往往需要花费更多的精力将所需的硬件装配齐整。

  而且,嵌入式软件往往有很多瓶颈,比如算力、内存有限,需要多种且不相关联的工具,要求实时响应、以及存在连接方面的问题,等等。鉴于这些限制,协调器、管理程序、加载器或维护类代码等工具并不实用。此外,由于它们直接与物理世界互动,需要输入并提供输出,而这些输出无法始终仅通过软件测试来生成或进行可靠的检查。

  在实际开发中,要进行成千上万次软件集成测试,并且每天要进行代码集成,可想而知,仅就软件测试一项,工程师们就要耗费大量时间和精力。

  传统的开发方式以在客户处进行测试来达到目的,导致CI链分散在客户及供应商开发团队中,协作起来也非常困难。

  为了解决上述瓶颈,安波福投入大量人力物力,成功开发出了一个被称为“持续交付”的工具包,完美解决了上述开发瓶颈。在CES展上,安波福向行业展示了这套开发工具。

  “持续集成”一词源自IT行业。在传统的软件开发中,整合过程通常在每个人完成工作之后、在项目结束阶段进行。整合过程通常需要数周乃至数月的时间,可能会非常痛苦。持续集成是一种在开发周期的早期阶段进行集成的实践,以便构建、测试、整合代码可以更经常地进行。CI意味着开发者可以分别为同一款产品编写软件,将他们的修改合并在一个称为源代码库的地方。然后他们可以从各自编写并合并在一起的代码中构建软件,并测试其是否按照他们期望的方式工作。

  随着软件在汽车中越来越多的应用,持续集成的开发方式也逐渐在汽车系统开发中被引入。这种全新的开发方式不仅使工程师们可以基于一个灵活的开发方法论,涉及多个项目、连接多个项目合作方完美协作,并且可以畅想5年以后的出行方式,并且现在就开始着手,让畅想变为现实!

传统上,汽车工程师们在整车开发的前期就需要定义好座舱系统的用户体验功能,因此,这一步往往需要提前三、四年就进行。然而,在消费电子时代,三、四年的时间里,电子产品可能已经发生了好几次迭代,等到整车上市时,座舱内的信息娱乐平台等提供用户体验的系统可能已经落伍。

在开发中,安波福获得了谷歌授予的安卓更新及性能的早期权限。开发团队定期开会更新规划过程,而具体细节的开发仅用了两个星期,期间包括对性能要求的不断更新及修改。

整个开发过程充分发挥了各合作方的专业技能。此外,安波福还利用自己在车辆硬件设计和行业法规方面的丰富知识,作为谷歌及沃尔沃之间的桥梁,为谷歌定义整车的API提供协助,使沃尔沃可以专注于研发体现其差异化的应用程序,而不必在如何实现功能等细枝末节上花费精力。

  为了满足这个持续开发过程的需求,安波福创建了一个“软件工作室”,提供支持项目合作方所需的工具和界面,包括高度自动化的、涵盖各个层级的快速反馈机制,以及一个透明的质量及错误修复机制,使得来自各方的反馈得以高效地传递到各项目小组,做到快速试错、快速修复。

  “持续集成”开发方法非常适合开放型平台的开发。凭借对软件和汽车语言的充分了解,以及将这两个世界融合在一起的专长,安波福将作为连接软件及汽车的完美桥梁,通过持续集成开发方法,帮助整车厂及科技公司实现汽车的软件功能与硬件的深度集成。

  安波福在CES上展示最新电动汽车相关技术

  安波福是高压电气化领域的领导者,安波福此次展示的解决方案致力于以更高效的途径实现更可持续的未来出行。

  随着对更高续航里程的需求,电池变得越来越大,这意味着充电功率需要提高,否则充电等待时间将加长,而这当然不是我们想要的结果!因此,电池技术正稳步向高电压系统发展。

  安波福的快充技术已成为行业领导者。安波福的充电枪及充电插头可满足快充需求——不论是交流电还是直流电。

  提升充电速度的关键在于管理热量以兼容更高的电流。安波福的充电系统可测量连接结点的温度,并利用该数据主动优化充电周期。而安波福模块化、可维修的充电插孔则集成了主动冷却通道,用于提取热量以支持高电压和快充。

  安波福采用了首次上市的直接接触式技术,将电流强度从200安培提升至500安培,充电速度比现有产品快了5倍。

  电池续航能力和成本是电动汽车的另一个重大挑战。当前,提高电池续航能力最好的方法仍然是减轻汽车重量。安波福为此推出了一系列轻量化解决方案。

  安波福高压系统采用了扁平的母线作为导体,它不仅坚固、灵活,而且高度降低约70%,从而更少占用电池空间,这不仅有助于装载更多的电池组,也更有利于电池散热。另外,相较于软绵的线束,扁平母线更利于自动化装配,有利于提高自动化装配水平。

  安波福独有的4路接片连接器采用常规的设备连接系统,同时还可用作连接板,有效降低整车连接器数量及相应的线缆,并使电缆布线更加高效。

  安波福的线束产品组合同样以优化整车系统为核心,帮助整车优化线束装配、提高布线、提升自动化装配水平。

  安波福拥有独特优势,通过降低系统复杂度及应用其“智能汽车架构”,帮助整车优化车辆系统,实现更高效、可扩展的电动汽车架构。

 

 

 

 

 

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